同位素井间监测技术在南堡油田的应用

油田注水开发的中后期,层间治理接替和注采调控是实现稳油控水的有效手段,但治理中往往很难对高渗条带、大孔道及裂缝发育方向有定量认识。利用同位素监测技术很好的解决了这一问题。同位素井间监测技术主要是在注水井中注入一种放射性同位素示踪剂,通过对周围油井放射性示踪剂产出计算及峰值特征分析,利用示踪解释软件进行模拟计算,推导出多种地层参数,在此基础上计算油水井之间存在的高渗透层及大孔道参数,为下步注采调控方案的制定、封堵大孔道、稳油控水等工作提供可靠的依据。该技术在南堡油田1-1区1-32断块开展了现场试验,取得了成功。     

南堡5-4井抗200℃高温钻井液的研究及应用

南堡5-4井是部署在南堡油田5号构造海上的第一口深探井,完钻井深为5700 m,预测井底温度约为200℃,常规钻井液难以满足该井钻探的需要.通过对钻井液处理剂和配方的评价与优选,研究出了一套抗200℃高温海水钻井液,其具有良好的抗高温流变性能和热稳定性,可满足海上深井钻井需要.现场应用证明,该抗高温钻井液配方简单,现场处理、维护方便,性能稳定易调整,并可由上部井浆进行转化,保持了钻井液应用的连续性,显示了其良好的经济性.     

冀东NP280 Es31井壁稳定钻井液技术

针对冀东油田南堡280区块多口井钻遇至沙三₁亚段(Es₃¹)时发生井壁失稳,研究表明区块内泥岩遇水易产生水化作用,其漏失段间裂缝发育,裂缝多为中高角度裂缝,原裂缝宽度(0.1～100μm)受压力等诱导因素后变大导致成为致漏性裂缝漏失频繁,同时也会诱发大规模的掉块从井壁上剥落进而导致了井下的坍塌卡钻等井下复杂问题。对南堡280区块破碎地层进行井壁稳定机理、评价方法的相关研究,以原三开抗高温抑制钻井液为基础,进行室内优化实验,构建了适合诱导性裂缝地层的强封堵性井壁稳定钻井液,现场应用表明该钻井液体系可有效防止Es₃¹地层的坍塌失稳问题,具有重大的推广应用意义。     

低自由水钻井液体系的研究与应用

为了解决南堡油田玄武岩井壁失稳和储层保护问题,研究了低自由水钻井液体系。该钻井液体系通过对自由水的络合,增大了钻井液进入地层的毛管阻力;通过润湿剂降低地层岩石的毛细管自吸水能力;通过封堵地层裂隙、改善泥饼质量,提高井壁的承压能力;该钻井液体系一方面可实现低密度安全钻穿玄武岩,提高油层保护效果,另一方面为简化井身结构打下基础,可进一步提高钻井速度并降低钻井费用。通过在南堡13-斜1064井现场的成功试验,实现了同一裸眼井上部玄武岩井壁稳定和下部储层保护的双重目的,为安全钻进和储层保护提出一个新理念。     

调剖剂GPJ的性能评价

高含水非均质砂岩地层存在高渗透大孔道且层间差异大,常规的小剂量、短半径调剖很难达到增油降水的效果。本文室内考察了合成调剖剂GPJ的基本性能,得到了最佳调剖剂体系的配方:3%GPJ+5%膨润土,着重考察了该调剖剂体系的调剖性能。结果表明,所研制的调剖剂GPJ的水分散性及胶体稳定均良好;1%GPJ悬浮液的电动电位在+54 mV以上,带有较高的正电荷;GPJ的油溶率高达94%;GPJ悬浮液的粒度分布在5 80μm,粒径中值为28μm。当3%GPJ+5%膨润土调剖剂体系的注入量为1 PV时,其对水测渗透率为10.067811.7883μm2的填砂管模型的封堵率高达95%以上。该调剖剂体系封堵率高,耐冲刷性能好,现场应用效果显著。图2表4参4     

大位移井环保型润滑剂的性能评价

冀东油田地处环境敏感区域,为降低环保风险,同时满足大位移井钻井需要,通过考察聚醚多元醇SYP-2与聚合醇JLX的生物毒性、生物降解性及其与常规聚合物钻井液体系的配伍性及润滑性能,研制了以聚醚多元醇SYP-2与聚合醇JLX复配的大位移井环保型润滑剂(2%SYP-2+2%JLX),并与常用润滑剂的性能进行了对比。结果表明,SYP-2、JLX两种处理剂的半最大效应浓度EC50500,000 mg/L,均为无毒;SYP-2、JLX的BOD5/CODCr分别为15.59%和29.2%,均为可降解材料。该环保型润滑剂(2%SYP-2+2%JLX)与冀东油田常用的聚合物钻井液体系配伍性良好,流变性能稳定,润滑系数降低率70%,泥岩回收率为75%,在满足润滑条件的同时提高了钻井液的抑制性能,综合性能优于目前在用的润滑剂,可用于冀东油田大位移井钻井施工。     

反渗透型低自由水钻井液体系

为了解决南堡油田深层硬脆性泥页岩井壁失稳问题,研究了反渗透型低自由水钻井液体系。该体系针对泥岩纳微米级孔喉引入纳微米封堵技术,在近井壁地带形成半渗透膜,配合键合水技术降低钻井液水活度,产生反向渗透压差,平衡液柱压差和毛管力,提高体系的井壁稳定效果。纳微米封堵材料包括胶束剂HSM和固壁剂HGW,HSM在水中呈球状、层状、棒状,尺寸在1~100 nm之间,其通过亲水基团多点吸附缠绕在井壁上,其疏水基团裸露在外相互黏结,在井壁上形成一层疏水膜;HGW是憎水性的亚微米级乳液,其覆盖在井壁岩石表面,在压力作用下堆积形成一层憎水膜,通过加入3%HGW+2%HSM、再加入20%键合剂,钻井液的膜效率可以从0.11提高到0.30和0.50。室内评价表明,该体系具有类似于油基钻井液的防塌抑制性、润滑性和储层保护性能。该体系在南堡2-35和南堡4-65井进行了应用。现场应用效果表明,应用井井壁稳定、井径规则,与邻井相比,钻井液密度由1.26降低至1.20 g/cm3,机械钻速提高了49.62%,实现了深层泥页岩的井壁稳定、油层保护与优快钻井的多重目的。     

钻井液用抗高温阳离子乳化沥青的研制与性能评价

针对冀东南堡中深层泥页岩地层微裂缝与层理发育、脆性强、易发生井壁失稳等问题,以阳离子乳化基质沥青、阳离子乳化特种沥青及耐高温弹性体乳液为原料,制备了一种抗高温阳离子乳化沥青封堵防塌剂。实验评价表明:抗高温阳离子乳化沥青能在井壁表面及裂缝内部吸附破乳,提升了泥饼质量,能使外泥饼光滑、致密,内泥饼有效封堵裂缝;与钻井液配伍性好,加量3%时,钻井液失水量减少47%,降滤失性较常用磺化沥青提高38%。抗高温阳离子乳化沥青可满足中深层高温、微米裂缝封堵需求。